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- 2021-06-30 发布
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1.1.1 集合的含义与表示
[课时作业]
[A组 基础巩固]
1.已知集合M={3,m+1},且4∈M,则实数m等于( )
A.4 B.3
C.2 D.1
解析:由题设可知3≠4,
∴m+1=4,
∴m=3.
答案:B
2.若以集合A的四个元素a、b、c、d为边长构成一个四边形,则这个四边形可能是( )
A.梯形 B.平行四边形
C.菱形 D.矩形
解析:由集合中元素互异性可知,a,b,c,d互不相等,从而四边形中没有边长相等的边.
答案:A
3.集合{x∈N+|x-3<2}用列举法可表示为( )
A.{0,1,2,3,4} B.{1,2,3,4}
C.{0,1,2,3,4,5} D.{1,2,3,4,5}
解析:∵x-3<2,∴x<5,又∵x∈N+,∴x=1,2,3,4.
答案:B
4.若集合A={-1,1},B={0,2},则集合{z|z=x+y,x∈A,y∈B}中的元素的个数为( )
A.5 B.4
C.3 D.2
解析:利用集合中元素的互异性确定集合.
当x=-1,y=0时,z=x+y=-1;当x=1,y=0时,z=x+y=1;当x=-1,y=2时,z=x+y=1;当x=1,y=2时,z=x+y=3,由集合中元素的互异性可知集合{z|z=x+y,x∈A,y∈B}={-1,1,3},即元素个数为3.
答案:C
5.由实数x,-x,|x|,,-所组成的集合中,最多含有的元素个数为( )
A.2个 B.3个
C.4个 D.5个
解析:确定集合中元素的个数,应从集合中元素的互异性入手考虑.若是相同的元素,则在集合中只能出现一次.因为=|x|,-=-x,所以当x=0时,这几个数均为0.当x
4
>0时,它们分别是x,-x,x,x,-x.当x<0时,它们分别是x,-x,-x,-x,-x.均最多表示两个不同的数,故所组成的集合中的元素最多有2个.故选A.
答案:A
6.设a,b∈R,集合{0,,b}={1,a+b,a},则b-a=________.
解析:由题设知a≠0,则a+b=0,a=-b,所以=-1,∴a=-1,b=1,
故b-a=2.
答案:2
7.已知-5∈{x|x2-ax-5=0},则集合{x|x2-4x-a=0}中所有元素之和为________.
解析:由-5∈{x|x2-ax-5=0}得(-5)2-a×(-5)-5=0,所以a=-4,
所以{x|x2-4x+4=0}={2},所以集合中所有元素之和为2.
答案:2
8.设P,Q为两个非空实数集合,定义集合P+Q={a+b|a∈P,b∈Q},若P={0,2,5},Q={1,2,6},则P+Q中元素的个数为________.
解析:∵P+Q={a+b|a∈P,b∈Q},P={0,2,5}, Q={1,2,6},∴当a=0时,a+b的值为1,2,6;当a=2时,a+b的值为3,4,8;当a=5时,a+b的值为6,7,11.
∴P+Q={1,2,3,4,6,7,8,11},故P+Q中有8个元素.
答案:8
9.集合A={x|kx2-8x+16=0},若集合A只有一个元素,试求实数k的值,并用列举法表示集合A.
解析:(1)当k=0时,原方程变为-8x+16=0,x=2.
此时集合A={2}.
(2)当k≠0时,要使一元二次方程kx2-8x+16=0有一个实根.
只需Δ=64-64k=0,即k=1.
此时方程的解为x1=x2=4,集合A={4},满足题意.
综上所述,实数k的值为0或1.当k=0时,A={2};
当k=1时,A={4}.
10.已知集合A含有两个元素a-3和2a-1,
(1)若-3∈A,试求实数a的值;
(2)若a∈A,试求实数a的值.
解析:(1)因为-3∈A,
所以-3=a-3或-3=2a-1.
若-3=a-3,则a=0.
此时集合A含有两个元素-3,-1,符合题意.若-3=2a-1,则a=-1.
4
此时集合A含有两个元素-4,-3,符合题意,综上所述,满足题意的实数
a的值为0或-1.
(2)因为a∈A,
所以a=a-3或a=2a-1.
当a=a-3时,有0=-3,不成立.
当a=2a-1时,有a=1,此时A中有两个元素-2,1,符合题意.综上知a=1.
[B组 能力提升]
1.有以下说法:
①0与{0}是同一个集合;
②由1,2,3组成的集合可以表示为{1,2,3}或{3,2,1};
③方程(x-1)2(x-2)=0的所有解的集合可表示为{1,1,2};
④集合{x|4<x<5}是有限集.
其中正确说法是( )
A.①④ B.②
C.②③ D.以上说法都不对
解析:0∈{0};方程(x-1)2(x-2)=0的解集为{1,2};集合{x|4<x<5}是无限集;只有②正确.
答案:B
2.已知集合P={x|x=+,a,b为非零常数},则下列不正确的是( )
A.-1∈P B.-2∈P
C.0∈P D.2∈P
解析:(1)a>0,b>0时,x=+=1+1=2;
(2)a<0,b<0时,x=+=-1-1=-2;
(3)a,b异号时,x=0.
答案:A
3.已知集合M={a|a∈N,且∈N},则M=________.
解析:5-a整除6,故5-a=1,2,3,6,a∈N所以a=4,3,2.
答案:{4,3,2}
4.当x∈A时,若x-1∉A且x+1∉A,则称x为A的一个“孤立元素”,所有孤立元素组成的集合称为“孤星集”,则集合A={0,1,2,3,5}中“孤立元素”组成的“孤星集”为________.
解析:由“孤立元素”的定义知,对任意x∈A,要成为A的孤立元素,必须是集合A
4
中既没有x-1,也没有x+1,因此只需逐一考查A中的元素即可.0有1“相伴”,1,2则是前后的元素都有,3有2“相伴”,只有5是“孤立的”,从而集合A={0,1,2,3,5}中“孤立元素”组成的“孤星集”为{5}.故填{5}.
答案:{5}
5.已知集合A={x|ax2+2x+1=0,a∈R}.
(1)若1∈A,求a的值;
(2)若集合A中只有一个元素,求实数a组成的集合;
(3)若集合A中含有两个元素,求实数a组成的集合.
解析:(1)因为1∈A,所以a×12+2×1+1=0,
所以a=-3.
(2)当a=0时,原方程为2x+1=0,
解得x=-,符合题意;
当a≠0时,方程ax2+2x+1=0有两个相等实根,
即Δ=22-4a=0,所以a=1.
故当集合A只有一个元素时,实数a组成的集合是{0,1}.
(3)由集合A中含有两个元素知,方程ax2+2x+1=0有两个不相等的实根,
即a≠0且Δ=22-4a>0,
所以a≠0且a<1.
故当集合A中含有两个元素时,实数a组成的集合是{a|a≠0且a<1}.
6.设S是由满足下列条件的实数所构成的集合:
①1∉S;②若a∈S,则∈S.
请解答下列问题:
(1)若2∈S,则S中必有另外两个数,求出这两个数;
(2)求证:若a∈S,且a≠0,则1-∈S.
解析:(1)∵2∈S,2≠1,∴=-1∈S.∵-1∈S,-1≠1,∴=∈S.
又∵∈S,≠1,∴=2∈S.∴集合S中另外两个数为-1和.
(2)由a∈S,则∈S,可得∈S,即==1-∈S.∴若a∈S,且a≠0,则1-∈S.
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